整数序列杂志,第4卷(2001年),第01.1.3条

高度k无峰值的堤坝路径


保罗·皮尔特和文金·沃恩
数学系
哈沃德大学
美国华盛顿特区,20059

电子邮件地址:pp@scs.howard.edu,wwoan@howard.edu

摘要:长度为2n的Dyck路径是从(0,0)到(2n,0),仅使用步骤(1,1)(东北)和(1,-1)(东南部)。此外,Dyck路径不会低于x轴。上的峰值Dyck路径是一个节点,其前面紧跟着东北方向的台阶紧接着是东南方向的台阶。峰值位于高度k,如果y坐标为k。设G_k(x)为数字的生成函数长度为2n的Dyck路径,在高度k处无峰值,k>=1。已知G_1(x)是精细数的生成函数(顺序A000957号).在本文中,我们推导了递推公式

G_k(x)=1/(1-xG_{k-1}(x)),k>=2,G_1(x)=2/(1+2x+sqrt{1-4x})。

有趣的是,在k=2的情况下,我们得到G_ 2(x)=1+xC(x),其中C(x)是无处不在的加泰罗尼亚数字的生成函数(A000108号).这意味着长度为2n+2,n>=0的Dyck路径数,高度2处没有峰值的是加泰罗尼亚数cn=1/(n+1)二项式(2n,n)。我们还为这最后一个提供了一个组合证明通过在所有长度的Dyck路径集之间引入双射2n+2,高度2无峰值,长度2n的所有Dyck路径集。

关键词:戴克路径,加泰罗尼亚数,精细数,生成函数。


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(与序列有关A000108号,A000957号,A059019美元,A059027号.)


2000年10月16日收到;2001年2月8日收到修订版;发表于《整数序列杂志》,2001年5月12日。


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